一种固态开关的控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种固态开关的控制电路，包括：控制系统以及包括集成控制板、驱动板的固态开关，所述控制系统与所述集成控制板之间通讯连接，所述控制系统用于向所述集成控制板供电以及发送控制信号，所述集成控制板为控制板和电源板的集合体，所述集成控制板的电源板用于对所述控制系统供电进行转化，所述集成控制板的控制板用于输出控制信号，所述集成控制板与所述驱动板电性连接，所述集成控制板输出的控制信号发送至所述驱动板，以实现固态开关的通断。本实用新型专利技术的有益效果为：采用了全新设计的中低压全固态开关，大幅降低损耗和造价。

【技术实现步骤摘要】
一种固态开关的控制电路
本技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种固态开关的控制电路。
技术介绍
传统方式中，大功率交流传动电力机车已经成熟应用于铁路牵引运输当中，其传动系统主要采用交-直-交电传动方式。机车通过受电弓、主断路器向牵引变压器原边进行供电，牵引变压器次边绕组通过线路短接接触器与牵引变流器实现单极分断，中间直流回路通过一个预充电单元和四象限脉冲整流器进行供电。中间直流回路中包含有支撑电容、二次谐振电路、接地检测电路及保护接地电路。通过PWM逆变器，中间直流回路中的电能转化为变频变压的三相交流电，控制相应的异步交流牵引电机。牵引变流器在启动运行时，通过充电接触器KM1和短接接触器KM2的配合使用，使得系统正常运行。传统式交流接触器结构图如图1所示。目前可采用IGBT和二极管的反向并联再串联的技术方案，虽然能够避免拉弧问题，由于过多的使用电力电子器件，通态损耗高，且工程造价比较昂贵，目前还没有能够解决上述问题的方法或者装置出现。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提出一种固态开关的控制电路，以解决目前在轨道交通牵引电路中采用IGBT和二极管的反向并联再串联的技术方案造价高、损耗高的问题。基于上述目的，本技术提供了一种固态开关的控制电路，其特征在于，包括：控制系统以及包括集成控制板、驱动板的固态开关，所述控制系统与所述集成控制板之间通讯连接，所述控制系统用于向所述集成控制板供电以及发送控制信号，所述集成控制板为控制板和电源板的集合体，所述集成控制板的电源板用于对所述控制系统供电进行转化，所述集成控制板的控制板用于输出控制信号，所述集成控制板与所述驱动板电性连接，所述集成控制板输出的控制信号发送至所述驱动板，以实现固态开关的通断。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关还包括电流传感器，所述电流传感器设置于所述固态开关接入的交流电路，用于将检测的电流信号传递至所述集成控制板。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关还包括电源接口，所述电源接口设置于所述控制系统与所述集成控制板之间，以使所述控制系统通过所述电源接口向所述集成控制板提供直流电流。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关的输入端与输出端分别电性连接于牵引变压器的次边绕组及四象限脉冲整流器。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关包括电子支路及缓冲支路，所述电子支路为电力电子器件反向并联组成，所述缓冲支路为通过电容和电阻串联组成，所述缓冲支路与所述电子支路间并联。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述电力电子器件包括晶闸管、绝缘栅双极型晶体管IGBT或者集成门极换流晶闸管IGCT中的一种或两种及以上的组合。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关包括若干组串并联的电子支路及缓冲支路形成的拓展式固态开关，各组的电子支路及缓冲支路的电性参数相同。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关电路经过四象限脉冲整流器后与直流支撑电容电连接。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述缓冲支路包括串联的电容和电阻，所述串联的电容与电阻的两端电连接于所述电子支路的两端，以用于对所述电子支路的两端进行限压。结合上述说明，在本技术实施例另一种可能的实施方式中，所述固态开关电路还包括散热装置，各所述电子支路及缓冲支路安装于所述散热装置。从上面所述可以看出，本技术提供的固态开关的控制电路，采用了一种全新的固态开关，当应用于轨道交通系统时，其两端分别连接牵引变压器的次边绕组和四象限脉冲整流器，当需要进行回路切换时，机车控制系统发出指令，全固态交流开关的集成控制板接收指令后并发出信号作用于电子支路的电子电力器件，进行回路的关断和接通，确保了系统的安全可靠运行，且造价大幅降低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统式交流接触器的轨道交通电路示意图；图2为本技术实施例的固态开关的控制电路示意图；图3为本技术实施例的采用固态开关时的轨道交通电路示意图；图4为本技术实施例的固态开关应用于交流系统时的电路组成示意图；图5为本技术实施例的固态开关组成示意图；图6为本技术实施例的拓展式全固态开关的组成示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本技术示例性实施例公开了一种固态开关的控制电路，其应用于交流电路时，包括集成控制板1、驱动板2的固态开关，控制系统3以及系统交流电路4，所述控制系统3与所述集成控制板1之间通讯连接，所述控制系统3用于向所述集成控制板1供电以及发送控制信号，所述集成控制板1为控制板和电源板的集合体，所述集成控制板1的电源板用于对所述控制系统3供电进行转化，所述集成控制板1的控制板用于输出控制信号，所述集成控制板1与所述驱动板2电性连接，所述集成控制板1输出的控制信号发送至所述驱动板2，以触发驱动板2实现固态开关电路的通断。本技术示例性实施例的固态开关电路中还包括电流传感器5，所述电流传感器5设置于固态开关的接入端，用于将检测的电流信号传递至所述集成控制板1；以及还包括电源接口6，所述电源接口6设置于所述控制系统3与所述集成控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态开关的控制电路，其特征在于，包括：/n控制系统以及包括集成控制板、驱动板的固态开关，所述控制系统与所述集成控制板之间通讯连接，所述控制系统用于向所述集成控制板供电以及发送控制信号，所述集成控制板为控制板和电源板的集合体，所述集成控制板的电源板用于对所述控制系统供电进行转化，所述集成控制板的控制板用于输出控制信号，所述集成控制板与所述驱动板电性连接，所述集成控制板输出的控制信号发送至所述驱动板，以实现固态开关的通断。/n

【技术特征摘要】
1.一种固态开关的控制电路，其特征在于，包括：
控制系统以及包括集成控制板、驱动板的固态开关，所述控制系统与所述集成控制板之间通讯连接，所述控制系统用于向所述集成控制板供电以及发送控制信号，所述集成控制板为控制板和电源板的集合体，所述集成控制板的电源板用于对所述控制系统供电进行转化，所述集成控制板的控制板用于输出控制信号，所述集成控制板与所述驱动板电性连接，所述集成控制板输出的控制信号发送至所述驱动板，以实现固态开关的通断。


2.根据权利要求1所述的固态开关的控制电路，其特征在于，所述固态开关还包括电流传感器，所述电流传感器设置于所述固态开关接入的交流电路，用于将检测的电流信号传递至所述集成控制板。


3.根据权利要求1所述的固态开关的控制电路，其特征在于，所述固态开关还包括电源接口，所述电源接口设置于所述控制系统与所述集成控制板之间，以使所述控制系统通过所述电源接口向所述集成控制板提供直流电流。


4.根据权利要求1所述的固态开关的控制电路，其特征在于，所述固态开关的输入端与输出端分别电性连接于牵引变压器的次边绕组及四象限脉冲整流器。


5.根据权利要求1至4...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文广，易康，张志学，文宇良，邹扬举，刘少奇，苏亮亮，姜耀伟，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43